OpenFLow协议学习笔记-（1）概述

OpenFlow是一种新的网络协议，用来实现SDN。

一，SDN

        所谓SDN，即Software Defined Networking：软件定义网络。其本质就是使控制平面与转发平面分离开，使控制平面能运行在独立于网络设备的高性能计算机上、或者多台计算机上（分布式的控制平面）；网络设备只是用来转发（受控于控制平面的转发策略）。这样也实现了大学时候软件工程中所说的“高内聚、低耦合”。

        二者实现了物理上的分离，控制平面运行于服务器上，转发平面运行于网络设备上（路由器、交换机）。

        而传统网络设备的控制和转发，都在网络设备上实现，集成化程度太高，不容易控制、不够灵活。

        SDN是一种思想，并非一种具体的技术。而OpenFlow协议，便是一种实现这种思想的具体实现，是连接控制平面和转发平面之间通信的桥梁。

        SDN其实也体现了一种“分层”的思想。添加了一个中间层，可以更灵活的解决问题。

        （有人说SDN给云计算带来了很大的推动，鄙人不了解云计算，且暂不妄言）

二，OpenFlow

        OpenFlow，重点体现在Open上，对用户而言是开放的，同时对网络运营商来说也是“开放的”（just have a joke，hehe..）：

        1，对运营商而言，南向接口已基本统一使用OpenFlow协议，但是北向接口目前还是开放的，Controller的多样化已成为SDN发展的一个瓶颈，包括Ryu，NOX，OpenDaylight、Floodlight等好多的，但随技术的推移，相信很快就会稳定下来；

        2，“Open”真正的意义，是对用户（即软件开发者和网络管理员）而言的。

        首先，Controller向可编程应用层提供了开放的接口（即北向接口），软件开发者以业务为向导，可灵活的编写“管理APP”，来实现多样化的网络管理功能；

        其次，网络管理员根据实际应用中的具体网络需求，使用“管理APP”，可很便捷的网络重组、网络控制等。

三，SDN结构

        OpenFlow交换机是基于流表转发的，而传统交换机是基于Mac表转发的。当然，OpenFlow交换机也可以走Hybird混合模式，根据具体的策略，来决定是走OpenFlow转发还是走传统转发。

        其实OpenFlow交换机就是根据传统交换机改装的，只要硬件支持的好。在交换机源码中编写实现OpenFlow协议即可。

        一个SDN网络可分为三层架构：

        1，物理层；

         
      就是能看得见的网络设备，比如SDN交换机；

 

        2，Controller；

 

  控制器是整个架构中的中间件，承上启下，是整个架构的核心。

 
向下，也就是南向接口，负责物理层设备的统一集中控制，实现了包括链路发现、拓扑管理、策略定制、表项下发等操作；

 
向上，也就是北向接口，提供应用层可调用的程序接口。

 

  控制器具有全局的网络拓扑，可计算任意两个端点的路由路径，可对指定的端口进行限制，相比传统网络，更加灵活。

         当然，也可以向左、向右，也就是所谓的东西向接口，可以用来做Controller的级联控制等，这个不太熟悉，没用过。

 
因此，Controller的竞争也最激烈。有Ryu，NOX，OpenDaylight、Floodlight···

 

        3，应用层；

        应用层可通过Controller北向接口，直接对整个网络的资源进行全局的统一调度。

因为其直接服务于网络业务，所以应用层是否能很便捷高效的解决实际的网络故障，也直接决定了SDN是否能有效的推广。

 
      本还想贴个图来，回头看看，这不过是个"下、中、上"结构。

四，SDN应用

        1，网络虚拟化

        实际中的网络拓扑错综复杂，虽切分为许多的自制系统（AS），但仍难以控制和维护，而且网络规模还在不断的扩展中。

        网络虚拟化，可以隐藏网络在物理上的复杂多样，在逻辑上进行统一的配置，能在很大程度上简化网络管理。同时，网络切片可以实现业务隔离。

        (有关虚拟化的理解，以后打算再写个博文)

        2，全网视图的可视化

        可视化，不只是很炫。个人觉得，结合大数据，网络流量可视化将更有利于进行网络管理与控制。

        3，智能流量调度

        智能分流，提高链路利用率。google貌似已实现了。

        4，网络安全

        基于对流表的完全控制，可以防御多数的网络攻击，修复网络故障。

五，SDN前景

        祝好。

        鄙人刚入行。